JIS G4802 CS40 – 完全焼入れ中炭素鋼
概要
JIS G4802 CS40 は、炭素含有量約 0.40% の中炭素鋼をフルハード状態まで冷間圧延した鋼板・鋼帯です。CS35 よりさらに高炭素で、焼入れ焼戻し後により高い強度と耐摩耗性が得られます。高荷重コイルばね、板ばね、精密機構部品、自動車サスペンション部品などに使用されます。
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 7.8 – 7.9 g/cm³ | 中炭素鋼の代表値 |
機械的特性（23.0 °C、フルハード状態）
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 弾性率 | 200 – 215 GPa | 中炭素鋼の代表値 |
| ロックウェル B 硬さ | 98 HRB | |
| ロックウェル表面硬さ 15-T | 92 HR15T | |
| ロックウェル表面硬さ 30-T | 83 HR30T | |
| ビッカース硬さ | 220 – 240 HV | |
| ポアソン比 | 0.29 | 中炭素鋼の代表値 |
| 剛性率 | 75 – 80 GPa | 炭素鋼の代表値 |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 線膨張係数 | 23.0 °C | 1.32 × 10⁻⁵ 1/K | 中炭素鋼の代表値 |
| 最高使用温度 | – | 500 °C | 炭素鋼の代表値 |
| 融点 | – | 1380 – 1514 °C | 中炭素鋼の代表値 |
| 比熱容量 | 23.0 °C | 470 – 520 J/(kg·K) | 中炭素鋼の代表値 |
| 熱伝導率 | 23.0 °C | 21 – 52 W/(m·K) | 中炭素鋼の代表値 |
電気的特性（23.0 °C）
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 1.43 – 1.74 × 10⁻⁷ Ω·m | 炭素鋼の代表値 |
加工履歴
処理履歴: フルハード（全硬・冷間圧延最大加工硬化）
CS40 の熱処理設計指針（参考）
| 熱処理 | 条件 | 期待特性 |
|---|---|---|
| 焼鈍（軟化） | 680–720°C 徐冷 | 延性確保、後加工用 |
| 焼入れ | 820–860°C 油冷/水冷 | マルテンサイト化、高硬度化 |
| 焼戻し（高温） | 500–650°C 空冷 | 靭性・耐疲労性重視（ばね用） |
| 焼戻し（中温） | 350–500°C 空冷 | 高強度・耐摩耗性重視 |
グレード選定の目安
- CS30–CS35: 一般ばね、成形性重視
- CS40–CS45: 高強度ばね、耐疲労性重視
- CS50–CS60: 高荷重・高硬度・耐摩耗用途
品質管理のポイント
- 板厚公差・幅公差・平坦度は JIS G4802 に準拠
- 表面性状（仕上げ、欠陥）は受入検査で確認
- 脱炭層深さは焼入れ性に影響するため管理必須
- 非金属介在物（硫化物、酸化物）は疲労寿命に影響
金属
- JIS G4802 CS75 フルハード鋼 – 完全な特性と仕様
- JIS G4802 CS85 フルハード鋼 – 主要特性と性能指標
- JIS G4802 CS95 フルハード鋼 – 完全な機械的・物理的特性
- JIS G4802 CS30 フルハード鋼 – 主要特性と仕様
- JIS G4802 CS35 フルハード鋼 – 完全な特性と仕様
- JIS G4802 CS45 – 完全焼入れ中炭素鋼
- JIS G4802 CS50 フルハード中炭素鋼 – 詳細特性と仕様
- JIS G4802 CS55 – 高性能完全焼入れ中炭素鋼
- JIS G4802 CS60 フルハード鋼 – プレミアム特性と性能
- JIS G4802 CS65グレード：完全焼入れ高炭素鋼の特性と用途
- JIS G4802 CS70グレード：完全焼入れ高炭素鋼の特性と用途